正文第一部分

1頂管施工概論1．1頂管施工技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)況頂管施工技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)已有近百年的歷史，初期是采用人工錘打或掏挖等方法，當(dāng)時(shí)它僅僅是一種避開(kāi)地表障礙物的施工技巧。隨著社會(huì)和技術(shù)進(jìn)步，特別是微電子技術(shù)、機(jī)械、自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，頂管施工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一種不開(kāi)挖地表或最少開(kāi)挖的條件下探測(cè)、檢查、修復(fù)、更換和鋪設(shè)管線的高新技術(shù)。并且日益受到政府支持和社會(huì)提倡。社會(huì)發(fā)展的事實(shí)證明，地下管線的人均擁有量與一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人民生活密切相關(guān)，歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家人均擁有上下水管道分別為1.45和1.2米，隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的迅猛發(fā)展，地下管線的鋪設(shè)也越來(lái)越多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全世界每年約有40多萬(wàn)公里地下設(shè)施需要新建，我國(guó)每年需新鋪上水管線5000公里，下水管線3000公里，電訊管線26000公里，還有30000公里的管線需要更換和修復(fù)，市場(chǎng)非常巨大，另外，我國(guó)許多城市的現(xiàn)有地下管線也需要維護(hù)和更換。

1．2頂管施工的原理與特點(diǎn)與傳統(tǒng)的“明挖法”比較，頂管施工技術(shù)具不開(kāi)挖地面；不征地、不拆遷、不破壞地面建筑物；不影響交通；不破壞環(huán)境和地表農(nóng)作物；施工不受氣候和環(huán)境的影響；不影響管道的段差變形；省時(shí)、高效、安全、綜合造價(jià)低等諸多優(yōu)點(diǎn)。特別在穿越高速公路、鐵路、建筑物、河流、鬧市區(qū)街道和保護(hù)區(qū)等條件下，頂管施工有著比開(kāi)挖施工明顯的優(yōu)越性.頂管施工技術(shù)廣泛適用于筑壩引水工程、城市地下給排水管道、天然氣石油管道、大型水庫(kù)、南水北調(diào)引水工程、大口徑管道的非開(kāi)挖施工項(xiàng)目。頂管施工能穿越公路、鐵路、橋梁、高山、河流、海峽和地面任何建筑物。頂管直徑范圍在８００～３２００毫米，一次性在１０００米以上。頂管施工采用油壓驅(qū)動(dòng)，施工時(shí)噪音遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于開(kāi)槽式敷設(shè)管道，幾乎沒(méi)有地盤(pán)沉降的現(xiàn)象，對(duì)周遭的影響降低到最小程度。而且在較深的埋深情況下施工成本要小于開(kāi)槽式.具體工作原理就是在管線的一端做一個(gè)工作井，另一端做一個(gè)接收井；然后將頂管機(jī)安裝在工作井內(nèi)，借助工作井后座主頂油缸及管道間中繼環(huán)等的推力，把頂管機(jī)及緊隨其后的管道從工作井穿越土層一直推到接收井內(nèi)，最后在接收井內(nèi)將頂管機(jī)吊起。這樣就完成了整個(gè)管道的鋪設(shè)。頂管施工簡(jiǎn)圖如圖1-1：圖1-1頂管施工簡(jiǎn)圖頂管施工工藝大概分為土壓式、泥水式、手掘式、氣壓式等幾種施工方法，下邊是常用的三種施工方法及特點(diǎn)：1）土壓式平衡頂管施工法土壓式平衡頂管施工的主要特征是在施工過(guò)程中，利用土倉(cāng)內(nèi)的壓力和螺旋出土器出土來(lái)平衡頂管機(jī)前的土壓力和地下水壓力。它有兩方面的基本內(nèi)容：第一，頂管機(jī)在頂進(jìn)過(guò)程中與它所處土層的地下水壓力和土壓力處于一種平衡狀態(tài)；第二；頂管機(jī)螺旋出土器的排土量與頂管機(jī)推進(jìn)所占去的土的體積也處于一種平衡狀態(tài)。土壓式平衡頂管施工主要采用螺旋出土器將土排到推土小車(chē)?yán)锩妫缓笤龠\(yùn)到工作井將其吊起。土壓式推進(jìn)工法有如下特點(diǎn)：⑴通過(guò)向切削倉(cāng)內(nèi)注入一定比例的混合材料，使得充滿泥倉(cāng)的泥土混合體平衡正面土壓力以及地下水壓力；⑵無(wú)需HYPERLINK"/baike/detail.asp?t=泥漿"泥漿泵等后部配套裝置，整機(jī)造價(jià)低廉；⑶無(wú)需HYPERLINK"/baike/detail.asp?t=泥漿"泥漿處理，施工成本低。其施工示意圖如圖1-2所示：圖1-2土壓式平衡頂管施工簡(jiǎn)圖2）泥水式平衡頂管施工法泥水式平衡頂管施工的主要特征是在施工過(guò)程中，利用進(jìn)排泥漿管道在頂管機(jī)泥水倉(cāng)內(nèi)建立的泥水壓力來(lái)平衡頂管機(jī)前的土壓力和地下水壓力。泥水式平衡頂管施工采用泥漿泵進(jìn)行排土，泥水推進(jìn)工法有如下特點(diǎn)：⑴通過(guò)刀盤(pán)以及頂速平衡正面土壓力，調(diào)節(jié)循環(huán)水壓力用以平衡地下水壓力；⑵采用流體輸送切削入泥倉(cāng)的土體，頂進(jìn)過(guò)程中不間斷，施工速度快；⑶無(wú)需地基改良或降水處理，施工后地表沉降小。其施工示意圖如圖1-2所示：圖1-3泥水式平衡頂管施工簡(jiǎn)圖3）手掘式頂管施工法其施工簡(jiǎn)圖如下圖1-3所示圖1-3手掘式頂管施工工藝流程圖手掘式頂管施工法是在粘性或砂性土層，且無(wú)地下水影響時(shí)采用的人工挖土式頂管法，手掘式頂管施工法有如下特點(diǎn)：⑴人工挖土所用工具簡(jiǎn)單2-3人即可進(jìn)行挖土、裝土、運(yùn)土，工作空間大便于操作；⑵施工技術(shù)簡(jiǎn)單，對(duì)工人技術(shù)要求低；⑶機(jī)具設(shè)備少，施工造價(jià)低；1.3頂管施工方案選定原則管道頂進(jìn)方法的選擇應(yīng)根據(jù)管道所處土層性質(zhì)、管徑、地下水位、附近地上與地下建筑物、構(gòu)筑物和各種設(shè)施等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1）在粘性土或砂性土層，且無(wú)地下水影響時(shí)，宜采用手掘式或機(jī)械挖掘式頂管法；當(dāng)土質(zhì)為砂礫土?xí)r，可采用具有支撐的工具管或注漿加固土層的措施；1）在軟土層且無(wú)障礙物的條件下，管頂以上土層較厚時(shí)，宜采用擠壓式或網(wǎng)格式頂管法；2）在粘性土層中必須控制地面隆陷時(shí)，宜采用土壓平衡頂管法；3）在粉砂土層中且需要控制地面隆陷時(shí)，宜采